Понимание того, как работает система герметизации, значительно помогает в диагностике возможных первопричин поломок транспортного средства и минимизирует проведенное в техсервисе время. Руководство по диагностике системы турбонагнетателя может помочь вам в этом процессе.
Транспортные средства и двигатели используют различные масляные уплотнения. Наиболее распространенным из них является контактное уплотнение губчатого типа, которое очень эффективно работает с вращающимися валами, такими как коленчатый вал. Если один из них начинает протекать, это относительно легко диагностировать, и затем устранить проблему, заменив уплотнение. Турбокомпрессор не использует этот тип уплотнения из-за высокой скорости, чрезвычайно высоких температур и больших зазоров между валами, необходимых для правильной работы. Если обнаружится утечка масла из турбины, во-первых, правильную диагностику будет сложнее провести, а во-вторых, нет возможности просто заменить уплотнение, как на коленчатом валу. Замена турбонаддува может не решить проблему, так как утечка масла очень часто является просто симптомом какой-то другой проблемы на автомобиле.
Турбокомпрессоры используют динамическую систему уплотнения с перепадом давления. Динамической она называется потому, что она применяет вращение вала и перепад давления, пользуется преимуществами разницы давлений между тремя корпусами турбины: в большинстве условий работы давление в корпусе турбины выше, чем в центральном корпусе, как и давление в корпусе компрессора выше, чем в центральном корпусе.
На конце турбины система уплотнения проста. После того, как масло завершило свою работу в подшипниках, оно перемещается вдоль вала до тех пор, пока не достигнет ступицы, где вращающийся масломет буквально выбрасывает масло наружу центробежной силой, и оно встречается с внутренней поверхностью центрального корпуса, где оно падает под действием силы тяжести, чтобы быть собранным сливом масла и возвращенным в картер двигателя. В дополнение к этому используются одно или два поршневых кольца, которые помещаются в очень точно обработанное “ступенчатое отверстие”. В отличие от поршневых колец внутри цилиндров двигателя, эти поршневые кольца не двигаются. В процессе сборки поршневые кольца сжимаются, и как только они правильно расположены, поршневое кольцо никогда не меняет своего положения.
Естественной особенностью любого поршневого кольца является то, что оно никогда не может быть 100% - ным уплотнением, потому что на двух концах должен быть рабочий зазор, а также зазоры по всему прямоугольному сечению кольца. Однако в турбонаддуве эта естественная особенность применяется с пользой, поскольку часть выхлопных газов высокого давления из впускного отверстия турбины проходит за головкой колеса турбины, обеспечивая очень эффективное уплотнение под давлением вокруг поршневого кольца, чтобы предотвратить выход масла из центрального корпуса. Плотно контролируемые зазоры поршневых колец позволяют очень небольшому потоку выхлопных газов проходить из корпуса турбины в центральный корпус, что еще больше помогает удерживать масло там, где оно должно быть. На некоторых турбинах мы можем использовать выпускные отверстия в тепловом кожухе для дальнейшего увеличения давления в области поршневого кольца.
На конце компрессора система уплотнения более сложна, и существует множество различных конструкций для работы с конкретными моделями турбонаддува и приложениями.
Когда масло заканчивает свою работу в подшипнике цапфы, оно выливается и выбрасывается наружу под действием центробежной силы задней поверхностью упорного хомута, в то время как масло из упорного подшипника также выбрасывается наружу вращающимся упорным хомутом, где оно снова падает под действием силы тяжести, чтобы быть собранным сливом масла. Упорный хомут может быть простым диском или комбинированным упорным хомутом, включающим масляно-воздушный сепаратор и упорную прокладку, включающую одно, два или даже три поршневых кольца, в зависимости от применения турбонаддува.
